道路除雪车的设计与开发(附件)【字数：14559】
摘 要摘 要每年冬季，我国大部分地区普降大雪，对交通造成许多不利的影响，而且大量积雪堆积路面，并经过来往车辆反复碾压，会形成冰层，对人们日常出行造成不利的影响。一般除雪技术包括机械除雪以及化学除雪以及综合式除雪，近些年来，采用机械除雪的方式取得了较大的发展。传统的道路除雪车只能对积雪进行推扫，并不能实现对道路结冰进行很好的处理。因此根据这一现象，本文设计一款道路除冰去雪车，从而解决了道路结冰以及冰雪堆积的问题。论文首先对道路积雪的物理性质进行了研究，主要是积雪的密度、硬度以及抗压强度等。确定了其主要设计内容，包括除雪板以及除冰装置的设计，并对这两个关键部位进行了有限元分析；其次也对除雪板的受力进行了详细的分析，包括除雪阻力，切线牵引力以及除雪功率，并验证了发动机的功率，从而确定了其结构的合理性。此次设计的道路除雪车结合了传统的道路除雪机械装置，并加入了除冰功能，结构也不复杂，同时很好的解决了道路结冰这一问题。关键词除冰装置；除雪铲板；有限元分析；受力分析
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状的分析 1
1.2.1 国外除雪车的研究现状 1
1.2.2 国内除雪车的研究现状 2
1.3 除雪车的分类 2
1.4 主要设计任务 4
1.5 本章小结 4
第二章 道路积雪的物理和机械性质 5
2.1 积雪的物理机械性质 5
2.1.1 积雪的密度 5
2.1.2 积雪的硬度 5
2.1.3 积雪的抗压强度 6
2.1.4 积雪的摩擦系数 7
2.2 本章小结 8
第三章 除雪车整体设计 9
3.1 除雪车动力装置的选择 9
3.2 道路除雪车的除冰装置的设计 9
3.2.1 除冰装置的升降机构 9
3.2.2 除冰刷盘传动设计 10
3.2.3 除冰电机的选型 11
3.2.4 刷盘轴的校核设计 11
3.3 道路除雪车除雪铲的设计 12
3.3.1 基本概念介绍 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
3.3.2 除雪铲的曲面设计 13
3.4 本章小结 15
第四章 除雪铲的受力分析 17
4.1 受力分析以及相关参数 17
4.2 除雪阻力计算 17
4.2.1 雪阻力计算 17
4.2.2 道路除雪车行驶阻力的计算 19
4.2.3 道路除雪车的除雪阻力的计算 19
4.3 切线牵引力 19
4.4 除雪功率计算 20
4.5 本章小结 20
第五章 有限元分析 21
5.1 SolidWorks Simulation介绍 21
5.2 前部除冰支架的有限元分析 21
5.3 除雪板的静力学分析 27
5.4 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
每年冬季，我国大部分地区普遍降雪，对道路交通造成不利影响。大量积雪沉积在路面，经过来往车辆的反复碾压，会形成冰层，对人们日常出行有很大危害。这些年来，我国基础设施不断完善，兴建了许多高速公路、城市公路等快速道路，而我国冬季时间长，气温低，雪量大，如何改善道路交通情况，提高道路通行安全，成为迫在眉睫需要解决的棘手问题。
然而，改善冬季道路通行作业的最主要内容就是迅速有效清除道路上的积雪，恢复交通通行，保障道路通行安全。因此道路除雪技术的研究成为一项重要问题。
从目前来看，除雪方式很多，但主要有三种，分为机械除雪、化学除雪以及两者相结合的综合式除雪[1]。
机械除雪是通过机械设备来除去道路表面积雪；化学除雪是指利用化学药剂如氯盐，也就是俗称的“化冰盐”，但使用这种方法会对环境造成比较大的影响，并且会腐蚀路面，近些年来已经不再使用。综合式除雪是结合了机械除雪与化学除雪的一种新型的除雪方式。相比较这三种除雪方式，机械除雪应用是最多的，除雪过程中效率高且制造陈本比较低，而且对环境没有污染，所以研究和推广机械除雪是十分必要的。
1.2 国内外研究现状的分析
1.2.1 国外除雪车的研究现状
近几十年来，国外厂商采用新工艺，新技术，新材料，提高了除雪车的工作性能，使得除雪车发展非常迅猛，种类越来越多，很好的满足冬季道路除雪要求。
在德国，除雪车种类繁多，一般都采用大型汽车来作为除雪车的底盘，这样提高了使用率[2]。最近几年，国外还开发出一种既能实现道路除雪又能清扫路面的多功能路面机械；美国的S&S公司生产的TM3500型犁式除雪车，采用MT380/82型拖拉机作为底盘，可以实现道路除雪、清除垃圾以及沙堆等多种功能，并且可以适应多种使用场合，包括街道、公园、公路等场合[3]。经过这些年的发展，国外的道路除雪车的水平以及较高。
国外的除雪技术的发展趋势主要体现在以下三点：
一车多用；
研发高性能的专用除雪车底盘；
（3）研制高效除雪属具；
1.2.2 国内除雪车的研究现状
相比较之下，我国道路除雪车又显得有些不足。针对这些方面，我国对于道路除雪车研讨是比较晚的，且因为设计方法和技术水平程度的不足，发展一直都比较慢，道路除雪除雪车的工作场合也比较小,但也取得了一些成果，包括西安公路研究所开发设计的L9280型除雪机[4]；吉林交通科学研究所研制的CL3.5型系列除雪犁[5]；重庆科研所设计开发的小型多功能除雪车[6]；目前，我国有些地方冬季的公路除雪作业大多数采用人工作业或者小型除雪设备，高速公路采用大型的除雪设备进行除雪，以保证除雪的效率以及质量。但很多除雪机械都是直接从外国进口的，机械化程度和总体水平不足。大多数道路管理部门采用工业食盐直接抛洒在路面上，对环境和道路具产生了很大的危害。最近几年，国内的一些厂家参照外国的除雪设备，先后研制了适合我国道路除雪作业的除雪机械，但是与国外的机械设备相比较教，让存在一些差距，在这一块，发展前景还是很广阔的[7]。
1.3 除雪车的分类
目前，国内外除雪机械种类繁多，分类也有多种方式，一般按照底盘与工作原理的不同来进行分类。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状的分析 1
1.2.1 国外除雪车的研究现状 1
1.2.2 国内除雪车的研究现状 2
1.3 除雪车的分类 2
1.4 主要设计任务 4
1.5 本章小结 4
第二章 道路积雪的物理和机械性质 5
2.1 积雪的物理机械性质 5
2.1.1 积雪的密度 5
2.1.2 积雪的硬度 5
2.1.3 积雪的抗压强度 6
2.1.4 积雪的摩擦系数 7
2.2 本章小结 8
第三章 除雪车整体设计 9
3.1 除雪车动力装置的选择 9
3.2 道路除雪车的除冰装置的设计 9
3.2.1 除冰装置的升降机构 9
3.2.2 除冰刷盘传动设计 10
3.2.3 除冰电机的选型 11
3.2.4 刷盘轴的校核设计 11
3.3 道路除雪车除雪铲的设计 12
3.3.1 基本概念介绍 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
3.3.2 除雪铲的曲面设计 13
3.4 本章小结 15
第四章 除雪铲的受力分析 17
4.1 受力分析以及相关参数 17
4.2 除雪阻力计算 17
4.2.1 雪阻力计算 17
4.2.2 道路除雪车行驶阻力的计算 19
4.2.3 道路除雪车的除雪阻力的计算 19
4.3 切线牵引力 19
4.4 除雪功率计算 20
4.5 本章小结 20
第五章 有限元分析 21
5.1 SolidWorks Simulation介绍 21
5.2 前部除冰支架的有限元分析 21
5.3 除雪板的静力学分析 27
5.4 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
每年冬季，我国大部分地区普遍降雪，对道路交通造成不利影响。大量积雪沉积在路面，经过来往车辆的反复碾压，会形成冰层，对人们日常出行有很大危害。这些年来，我国基础设施不断完善，兴建了许多高速公路、城市公路等快速道路，而我国冬季时间长，气温低，雪量大，如何改善道路交通情况，提高道路通行安全，成为迫在眉睫需要解决的棘手问题。
然而，改善冬季道路通行作业的最主要内容就是迅速有效清除道路上的积雪，恢复交通通行，保障道路通行安全。因此道路除雪技术的研究成为一项重要问题。
从目前来看，除雪方式很多，但主要有三种，分为机械除雪、化学除雪以及两者相结合的综合式除雪[1]。
机械除雪是通过机械设备来除去道路表面积雪；化学除雪是指利用化学药剂如氯盐，也就是俗称的“化冰盐”，但使用这种方法会对环境造成比较大的影响，并且会腐蚀路面，近些年来已经不再使用。综合式除雪是结合了机械除雪与化学除雪的一种新型的除雪方式。相比较这三种除雪方式，机械除雪应用是最多的，除雪过程中效率高且制造陈本比较低，而且对环境没有污染，所以研究和推广机械除雪是十分必要的。
1.2 国内外研究现状的分析
1.2.1 国外除雪车的研究现状
近几十年来，国外厂商采用新工艺，新技术，新材料，提高了除雪车的工作性能，使得除雪车发展非常迅猛，种类越来越多，很好的满足冬季道路除雪要求。
在德国，除雪车种类繁多，一般都采用大型汽车来作为除雪车的底盘，这样提高了使用率[2]。最近几年，国外还开发出一种既能实现道路除雪又能清扫路面的多功能路面机械；美国的S&S公司生产的TM3500型犁式除雪车，采用MT380/82型拖拉机作为底盘，可以实现道路除雪、清除垃圾以及沙堆等多种功能，并且可以适应多种使用场合，包括街道、公园、公路等场合[3]。经过这些年的发展，国外的道路除雪车的水平以及较高。
国外的除雪技术的发展趋势主要体现在以下三点：
一车多用；
研发高性能的专用除雪车底盘；
（3）研制高效除雪属具；
1.2.2 国内除雪车的研究现状
相比较之下，我国道路除雪车又显得有些不足。针对这些方面，我国对于道路除雪车研讨是比较晚的，且因为设计方法和技术水平程度的不足，发展一直都比较慢，道路除雪除雪车的工作场合也比较小,但也取得了一些成果，包括西安公路研究所开发设计的L9280型除雪机[4]；吉林交通科学研究所研制的CL3.5型系列除雪犁[5]；重庆科研所设计开发的小型多功能除雪车[6]；目前，我国有些地方冬季的公路除雪作业大多数采用人工作业或者小型除雪设备，高速公路采用大型的除雪设备进行除雪，以保证除雪的效率以及质量。但很多除雪机械都是直接从外国进口的，机械化程度和总体水平不足。大多数道路管理部门采用工业食盐直接抛洒在路面上，对环境和道路具产生了很大的危害。最近几年，国内的一些厂家参照外国的除雪设备，先后研制了适合我国道路除雪作业的除雪机械，但是与国外的机械设备相比较教，让存在一些差距，在这一块，发展前景还是很广阔的[7]。
1.3 除雪车的分类
目前，国内外除雪机械种类繁多，分类也有多种方式，一般按照底盘与工作原理的不同来进行分类。
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